针对智能水表行业，中国移动芯昇科技依托自有的 MCU 主控芯片、NB 模组和安全芯片，研发了高精度、低成本、超低功耗的无磁水表解决方案，可提供包含资费在内的高性价比一体化服务。

一、无磁水表工作原理

XINSHENG

无磁水表方案通过检测正弦波衰减过程实现计量。水表的表盘转子分为金属表盘和非金属表盘 2 个区域，电感 L 为固定电感，与电容 C 组成 LC 振荡电路。

LC 电路充电后，MCU 通过检测电容 C 两端的电压，可以获得 LC 振荡电路中的正弦波。

当电感处于金属区，会形成电感涡流，导致电能消耗增大，正弦波衰减速度加快；当电感处于非金属区，不存在涡流，正弦波衰减速度相对较慢。

MCU 通过检测正弦波衰减的快慢，准确识别出表盘转子处于的位置，进而判断表盘位置及圈数，达到计量的目的。

二、方案简介

本方案是基于芯昇科技 MCU 芯片 CM32M10xA 的无磁水表方案。

方案电路结构简单，无磁计量由 CM32M10xA 内置的专用低功耗旋转计数器（LPRCNT）模块实现，外部电路仅需电感、电容器件即可。通过 3 通道振荡电路，完成高精度计量的同时，还能实现计量防抖、圆盘脱落报警、强磁靠近报警相关功能。

本方案借助于 LPRCNT 模块，可在 CM32M10xA 处于 Stop2 模式时，实现自动计数，在传感器读数改变并触发阈值时，才会唤醒至运行模式进行数据处理和传输，达到超低功耗。

三、方案优势

1.方案简单成本低

本方案是基于 MCU 单芯片设计，计量部分仅需电感、电容即可，方案简单，稳定性和可靠性高，成本低。

2.自动计量功耗低

方案可实现自动计数，快速唤醒，满足表计应用场景低功耗需求。

3.抗干扰能力强

本方案环境适应性强，实现强磁靠近报警、圆盘脱落报警，计量精度高，可在复杂环境进行安装。

4.产品可快速落地

提供 MCU + 通信 + 安全的整体解决方案，相关软、硬件设计资料完整、详实，可支撑智能表计方案商和终端厂商快速实现产品化。

四、MCU 芯片介绍

1.CM32M10xA 系列芯片介绍

CM32M10xA 系列是芯昇科技首颗通用 MCU，采用 32 bit ARM Cortex-M4 内核，支持浮点运算和 DSP 指令，最高工作主频 108MHz，最大 Flash128KB。

2.CM32M10xA 系列芯片资源概况

芯片除了具有浮点运算单元、丰富的定时器资源、高性能的模拟外设外还集成 LPRCNT、TSC 和 SegLCD 相应特色模块。

3.CM32M10xA 系列芯片优势

高性能

采用 Cortex-M4 内核，108MHz 主频，具有单时钟周期乘法累加（MAC）单元、优化的单指令多数据（SIMD）指令、饱和运算指令和单精度浮点运算单元（FPU），比起 Cortex-M3 内核的产品在复杂算法实现方面具有极大的优势。

高配置

相比竞品资源更为丰富，12×Timer、6×Uart，1×12bit DAC、 1× 低功耗计数器 (LPRCNT)、24 通道触摸传感控制器 (TSC)、8COM 段式液晶显示驱动器（8*40SegLCD）。

高安全

内置硬件算法加速器，支持市面上主流加密算法。

低功耗

先进的 40nm 工艺制程，相对于竞品在功耗上有较大优势。